能的轉(zhuǎn)化和守恒定律_第1頁
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1、能的轉(zhuǎn)化和守恒定律·教案一、教學(xué)目標(biāo)1在物理知識方面的要求:( 1)理解能的轉(zhuǎn)化和守恒定律,能列舉出能的轉(zhuǎn)化和守恒定律的實(shí)例;( 2)理解“永動機(jī)”不能實(shí)現(xiàn)的原理。2讓學(xué)生初步學(xué)會運(yùn)用能的轉(zhuǎn)化和守恒定律計(jì)算一些簡單的內(nèi)能和機(jī)械能相互轉(zhuǎn)化的問題。3能的轉(zhuǎn)化和守恒定律是自然科學(xué)的基本定律之一,應(yīng)用能的轉(zhuǎn)化和守恒的觀點(diǎn)來分析物理現(xiàn)象、解決物理問題是很重要的物理思維方法。二、重點(diǎn)、難點(diǎn)分析1重點(diǎn)內(nèi)容是能的轉(zhuǎn)化和守恒定律,強(qiáng)調(diào)能的轉(zhuǎn)化和守恒定律是自然科學(xué)中最基本定律。學(xué)習(xí)運(yùn)用能的轉(zhuǎn)化和守恒原理計(jì)算一些物理習(xí)題。2運(yùn)用能的轉(zhuǎn)化和守恒定律對具體的自然現(xiàn)象進(jìn)行分析,說明能是怎樣轉(zhuǎn)化的,對學(xué)生來說是有

2、難度的。三、教具四、主要教學(xué)過程(一)引入新課我們知道刀具在砂輪上磨削時,刀具發(fā)熱是因?yàn)橥ㄟ^摩擦力做功,機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。在暖氣片上放有一瓶冷水,過一段時間后水變熱,這是通過熱量傳遞使這瓶水內(nèi)能增加。這些實(shí)例中,物體的內(nèi)能為什么增加了?是憑空產(chǎn)生的還是由其他形式能轉(zhuǎn)化來的?能的轉(zhuǎn)化過程中數(shù)量之間有什么關(guān)系?這是今天要學(xué)習(xí)的內(nèi)容。(二)教學(xué)過程設(shè)計(jì)1機(jī)械能與內(nèi)能轉(zhuǎn)化過程中能量守恒( 1)運(yùn)動的汽車緊急剎車,汽車最終停下來。這過程中汽車的動能(機(jī)械能)轉(zhuǎn)化為輪胎和路面的內(nèi)能(假定這過程沒有與周圍物體有熱交換,即不散熱也不吸熱)。摩擦力做了多少功,內(nèi)- 1 -能就增加多少。 公式 W= E 表示了做

3、功與內(nèi)能變化的關(guān)系,這公式也反映出做功過程中,機(jī)械能的損失數(shù)量恰好等于物體內(nèi)能增加的數(shù)量。( 2)把一鐵塊放入盛有水的燒杯中,用酒精燈加熱燒杯內(nèi)水,直至水沸騰。在這一過程中,鐵塊從周圍水中吸收了熱量使它溫度升高,內(nèi)能增加。 這過程中水的一部分內(nèi)能通過熱量傳遞使鐵塊內(nèi)能增加。鐵塊吸收多少熱量,它內(nèi)能就增加多少。公式Q=E表示吸收的熱量與內(nèi)能變化量的關(guān)系,也反映出鐵塊增加的內(nèi)能數(shù)量與水轉(zhuǎn)移給鐵塊的內(nèi)能數(shù)量相等。一般情況下,如果物體跟外界同時發(fā)生做功和熱傳遞過程,那么,外界對物體所做的功W加上物體從外界吸收的熱量Q,等于物體內(nèi)能的增加E,即 W+Q= E上式所表示的是功、熱量和內(nèi)能之間變化的定量關(guān)系

4、,同時它也反映了一個物體的內(nèi)能增加量等于物體的機(jī)械能減少量和另外物體內(nèi)能減少量(內(nèi)能轉(zhuǎn)移量)之和。進(jìn)而說明,內(nèi)能和機(jī)械能轉(zhuǎn)化過程中能量是守恒的。2其他形式的能也可以和內(nèi)能相互轉(zhuǎn)化( 1)介紹其他形式能:我們學(xué)習(xí)過機(jī)械運(yùn)動有機(jī)械能,熱運(yùn)動有內(nèi)能,實(shí)際上自然界存在著許多不同形式的運(yùn)動,每種運(yùn)動都有一種對應(yīng)的能量,如電能、磁能、光能、化學(xué)能、原子能等。( 2)不僅機(jī)械能和內(nèi)能可以相互轉(zhuǎn)化,其他形式能也可以和內(nèi)能相互轉(zhuǎn)化,舉例說明:(同時放映幻燈片) 電爐取暖:電能內(nèi)能 煤燃燒:化學(xué)能內(nèi)能 熾熱燈燈絲發(fā)光:內(nèi)能光能( 3)其他形式的能彼此之間都可以相互轉(zhuǎn)化。畫出圖表讓學(xué)生回答分析:- 2 -3能的轉(zhuǎn)化

5、和守恒定律大量事實(shí)證明:各種形式的能都可以相互轉(zhuǎn)化,并且在轉(zhuǎn)化過程中守恒。“能量既不會憑空產(chǎn)生,也不會憑空消失,它只能從一種形式轉(zhuǎn)化為別的形式,或者從一個物體轉(zhuǎn)移到別的物體?!边@就是能的轉(zhuǎn)化和守恒定律。在學(xué)習(xí)力學(xué)知識時,學(xué)習(xí)了機(jī)械能守恒定律。機(jī)械能守恒定律是有條件限制的定律,而且實(shí)際現(xiàn)象中是不可能實(shí)現(xiàn)的。 而能的轉(zhuǎn)化和守恒定律是存在于普遍自然現(xiàn)象中的自然規(guī)律。 這規(guī)律對物理學(xué)各個領(lǐng)域的研究,如力學(xué)、電學(xué)、熱學(xué)、光學(xué)等都有指導(dǎo)意義。它也對化學(xué)、生物學(xué)等自然科學(xué)的研究都有指導(dǎo)作用。4永動機(jī)不可能制成歷史上不少人希望設(shè)計(jì)一種機(jī)器,這種機(jī)器不消耗任何能量,卻可以源源不斷地對外做功。這種機(jī)器被稱為永動機(jī)。雖然很多人,進(jìn)行了很多嘗試和各種努力,但無一例外地以失敗告終。失敗的原因是設(shè)計(jì)者完全違背了能的轉(zhuǎn)化和守

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